在目前UPS系統中廣泛使用的是閥控密封鉛酸免維護蓄電池，與傳統的需要維護的鉛酸蓄電池相比，具有能量體積比大、放電性能好、維護工作量小等特點。但在實際運行當中，由于多方面原因，電池會出現漏酸、外殼變形、容量減小等現象，這不但會使其減小使用壽命，而且還會嚴重地影響電源系統的可靠性。據統計，在UPS電源系統中有40%-50%的故障是由蓄電池的原因造成的。

1閥控密封酸蓄免維護鉛電池的結構與工作原理

以上是蓄電池的結構：

1）陽極（正極）：里面填充的是具有陽極活性物質的二氧化鉛（PbO2）。

2）陰極（負極）：里面填充的是具有陰極活性物質的海綿狀鉛（Pb）。

3）隔板：里面的電解液是稀硫酸（H2SO4）。

4）安全閥：

①使電池保持一定的內壓以提高密閉反應效率。

②在電池內部壓力正常的情況下，防止外界的空氣進入電池。

③當產生過量的氣體時，閥門自動打開，防止發生爆炸。

④防止電解液蒸發，避免電池干涸。

5）化學方程式：

PbO2+Pb+H2SO4=2PbSO4+2H2O

6）工作原理：電池的充放電過程就是電池內部電能和化學能相互轉化的過程。充電時，正、負極由硫酸鉛轉化二氧化鉛、海綿狀鉛后將電能轉化為化學能儲存在正極、負板中；在放電時，正、負極由二氧化鉛、海綿狀鉛轉化為硫酸鉛而將化學能轉化成電能向負載供電，上述的化學反應過程由公式來表示。

2故障淺析

雖然稱為免維護電池，但只是指在使用過程中不需加酸、加水、測比重等工作，免維護不等于不維護，而維護的好壞則直接決定電池的使用壽命，下面就其可能出現的故障進行分析：

1）漏酸：在使用初期（2年以內）有明顯的電解液流出或溢出。主要有殼體漏和安全閥漏。

原因：有可能是電池的外殼漏了（有沙眼或有裂紋）或安全閥漏了（電池內多酸，在充電時內部產生氣體，使電解液上浮，導致酸從安全閥溢出）。這種情況一般與電池制造商的工藝設計及質量有關。

危害：這不僅會影響電池的容量，而且流出或溢出的酸對電池及電池柜造成腐蝕，并對周圍的環境造成污染。

2）爬酸：一般發生在使用的中、后期。在電池使用末期會出現電解液慢慢地從極柱滲出現象。

原因：這有可能是極柱材料耐腐蝕的能力差，在與硫酸的反應中產生了PbSO4，導致其體積的膨脹，致使結構疏松，導致硫酸的擴散加重。

危害：這不僅會使極柱慢慢變細，且其內阻也會逐漸增大，在放電時不能夠承受大電流的放電。

3）漏氣：也就是內部與外部進行了氣體交換。

原因：這有可能是安全閥破損或不到位造成的。這種情況一般與電池制造商的工藝設計及質量有關。

危害：由于漏氣，從而使內部的氣體量無法達到設計值，致使氫氣析出，這會導致電解液中的水份揮發，電池內部逐漸干涸，電池內阻增大，最后導致電池報廢。

4）干涸：主要發生在使用的中、后期，表現為電池的端電壓下降、容量不足。

原因：電池的密封不好，浮充電壓過高；另一方面也可能與生產廠家為防止電池使用初期漏酸而過度控制加入的酸液量有關。

危害：電池內阻增大，使電池報廢。

5）熱失控：當電池到達壽命的末期時，在電池內部，電解液會逐漸的枯竭，此時，正極板柵逐漸腐蝕伸長，電池容量可能會快速的下降，同時還有可能出現熱失控和漏液的現象。

原因：主要發生在工作環境溫度過高情況下，由于電池是一個密封的實體，充電的過程又是散熱的過程，電池內部因散熱不良導致溫度升高，造成充電電流增大，電池內阻下降，而且由于熱量與電流的平方成正比，電池內部溫度會隨之升高，充電電流又進一步增大；反過來電流的升高又使電池內部溫度再度升高，內阻進一步降低，如此反復形成惡性循環，直到使電池的殼體嚴重變形、膨脹、開裂。最后導致電池報廢。雖然熱失控不經常發生，但應對電池發熱現象給予注意。由熱失控進而引發成更嚴重的事故則是火災.火災的發生主要由兩種原因引起的：一種是由于正極板腐蝕伸長接觸到負極板，引起內部短路，電池打火而發生火災；另一種是由于正極板腐蝕伸長或熱失控造成內部電槽膨脹，引起電槽破損，電池漏液而發生火災。

6）過（欠）充電：過高的充電電壓將導致電解液中氫氣析出，而產生“電解水”的現象，電解反應促使溫度升高，受散熱條件的限制，熱量絕大部分聚在內部，加劇反應速度，可以在短時間內摧垮整個電池；另一方面，電解反應產生的氣體數量超過臨界值時，會通過安全閥沖出電池，造成“水損失”，若超過10%，極板就龜裂，最終導致凸起，報廢。若欠充壓，那么其內部的活性物質就得不到有效的恢復，會造成電極板硫酸鹽化，致使電阻增大。

7）過度放電：這會導致在電池中有大量的硫酸鉛被吸附到陰極表面，形成電池陽極板的硫酸鹽化，由于硫酸鉛是一種絕緣體，對充放電都產生不好的影響。極板的硫酸鹽越多，電池的內阻越大，電池的可充放電性能越差。電池每過度放電一次，就會導致實際的電池容量下降，隨著次數不斷增加，電池組的實際容量不斷下降，一旦市電中斷，電池的實際后備供電時間表就遠小于原來的設計值。

3蓄電池的維護

通過以上的分析，造成故障的原因可能是電池的本身設計問題，也可能是缺少必要的維護所致，但無論如何，保證設備的正常運行則是首要問題，因此對于電池要有以下的維護：

1）避免過度充電：UPS可調控。

2）防止過度放電：UPS可調控。

3）適當地人為對電池進行的放電。

4）注意機房的溫度、濕度：22°C；40%。

5）定期進行檢查。

4結束語

以上就是對閥控密封鉛酸免維護蓄電池可能出現的故障進行分析，雖然去我中心動力站所用的UPS蓄電池并未出現上述的故障，但對于值班人員來說，只有知道可能出現的故障，并迅速地排除它，才能確保供電的正常與安全。